2023年 第45卷 第6期
2023, 45(6): 1-12.
doi: 10.12284/hyxb2023067
摘要:
研究风暴潮期间的增水过程、振幅和时相特征对提高风暴潮实时预报的精度和减轻灾害损失具有重要价值。采用径流、潮汐、风、波浪耦合模型模拟了孟加拉湾1991−2020年期间对湾顶布里斯瓦尔河口一带增水影响最大的28次热带气旋过程。结果显示，由风暴潮总水位减去天文潮位得到的总增水极值相对于天文潮高潮位的出现时刻集中于涨潮阶段，占总次数的89.3%，并且集中于高潮位前的3 h和4 h。增水过程呈现“（准）孤立波”和“（准）周期性振动”两大类型，其中孤立波形式的增水过程有的在涨潮阶段便完成，也有的持续一个完整...
研究风暴潮期间的增水过程、振幅和时相特征对提高风暴潮实时预报的精度和减轻灾害损失具有重要价值。采用径流、潮汐、风、波浪耦合模型模拟了孟加拉湾1991−2020年期间对湾顶布里斯瓦尔河口一带增水影响最大的28次热带气旋过程。结果显示，由风暴潮总水位减去天文潮位得到的总增水极值相对于天文潮高潮位的出现时刻集中于涨潮阶段，占总次数的89.3%，并且集中于高潮位前的3 h和4 h。增水过程呈现“（准）孤立波”和“（准）周期性振动”两大类型，其中孤立波形式的增水过程有的在涨潮阶段便完成，也有的持续一个完整...
2023, 45(6): 13-24.
doi: 10.12284/hyxb2023075
摘要:
本文基于1982−2021年的NOAA最优插值海表温度等资料，分析了孟加拉湾海洋热浪季节分布特征与可能成因。结果表明：大致以斯里兰卡岛与缅甸伊洛瓦底江河口连线为界，孟加拉湾西北部与东南部海域海洋热浪频率和天数呈现出不同的季节变化特征。在湾西北部海域，海洋热浪频率和天数季节变化较显著，均在夏季达到最大，春、秋季次之，冬季最少。而在湾东南部海域，二者的季节变化相对较弱。依据海洋热浪累积强度将海洋热浪从弱至强分为I～IV4种等级。分析显示，I类和II类较弱海洋热浪主要发生于夏、秋季的湾西部或西北部海域...
本文基于1982−2021年的NOAA最优插值海表温度等资料，分析了孟加拉湾海洋热浪季节分布特征与可能成因。结果表明：大致以斯里兰卡岛与缅甸伊洛瓦底江河口连线为界，孟加拉湾西北部与东南部海域海洋热浪频率和天数呈现出不同的季节变化特征。在湾西北部海域，海洋热浪频率和天数季节变化较显著，均在夏季达到最大，春、秋季次之，冬季最少。而在湾东南部海域，二者的季节变化相对较弱。依据海洋热浪累积强度将海洋热浪从弱至强分为I～IV4种等级。分析显示，I类和II类较弱海洋热浪主要发生于夏、秋季的湾西部或西北部海域...
2023, 45(6): 25-35.
doi: 10.12284/hyxb2023059
摘要:
南海北部湾铁山港码头建设期间，邻近区域红树林带植株出现受损死亡现象。本研究构建基于遥感增强包含红树林潮间带的海湾水沙嵌套模型，评估码头建设对红树林带潮流、泥沙输移及冲淤的影响。结果表明：海湾水沙嵌套模型可充分利用南海海流模拟信息，且精细化模拟了工程建设附近海域泥沙输移规律。采用全球地表水覆盖几率遥感反演数据与当地潮位的信息融合技术，为红树林带水沙模拟提供了可靠地形信息。码头建设主要影响红树林带南部潮流，涨急时流速减小，落急时部分潮沟通道流速增大。当进港方案更改为过水钢栈桥，红树林带东南部流速略有...
南海北部湾铁山港码头建设期间，邻近区域红树林带植株出现受损死亡现象。本研究构建基于遥感增强包含红树林潮间带的海湾水沙嵌套模型，评估码头建设对红树林带潮流、泥沙输移及冲淤的影响。结果表明：海湾水沙嵌套模型可充分利用南海海流模拟信息，且精细化模拟了工程建设附近海域泥沙输移规律。采用全球地表水覆盖几率遥感反演数据与当地潮位的信息融合技术，为红树林带水沙模拟提供了可靠地形信息。码头建设主要影响红树林带南部潮流，涨急时流速减小，落急时部分潮沟通道流速增大。当进港方案更改为过水钢栈桥，红树林带东南部流速略有...
2023, 45(6): 36-43.
doi: 10.12284/hyxb2023095
摘要:
越洋海啸能够被大洋海脊引导并沿海脊传播至远场地区，虽然传播速度较慢，但携带较大的能量，会对远场地区造成灾害影响，相关研究对于提高海啸传播特性本质的认识具有重要意义。本文基于线性长波方程，推导出了抛物型对称海脊引导波完整解析理论。研究表明对称型海脊同时存在对称与反对称引导波，其自由水面波动可以表示为虚宗量Bessel函数形式。利用海脊中心对称条件给出了描述其频率与波数的频散关系。基于所提理论进一步分析讨论了引导波的运动特性，包括频散关系、波速度、能量传播速度与波面空间分布等。本研究为揭示地形坡度由...
越洋海啸能够被大洋海脊引导并沿海脊传播至远场地区，虽然传播速度较慢，但携带较大的能量，会对远场地区造成灾害影响，相关研究对于提高海啸传播特性本质的认识具有重要意义。本文基于线性长波方程，推导出了抛物型对称海脊引导波完整解析理论。研究表明对称型海脊同时存在对称与反对称引导波，其自由水面波动可以表示为虚宗量Bessel函数形式。利用海脊中心对称条件给出了描述其频率与波数的频散关系。基于所提理论进一步分析讨论了引导波的运动特性，包括频散关系、波速度、能量传播速度与波面空间分布等。本研究为揭示地形坡度由...
2023, 45(6): 44-51.
doi: 10.12284/hyxb2023081
摘要:
水槽实验通常用于波浪传播变形及防波堤护面块体稳定性等研究，涉及的波要素沿水槽纵向变化且在垂直于水槽的横向保持不变。然而实验中当波长与水槽宽度满足一定关系时，可能出现明显的横向波动现象。本文针对对称指数型隆起地形，基于线性长波方程分别推导了其内沿水槽方向的纵波与垂直于水槽方向的横波的解析表达。水槽内对称指数地形上的纵波可以表示为第一类和第二类一阶贝塞尔函数的形式，并结合自由水面及速度连续条件最终得到其完整解。对称指数地形上分别存在偶对称和奇对称模态的横波，可表示为第一类ν阶贝塞尔函数的形式。偶对称...
水槽实验通常用于波浪传播变形及防波堤护面块体稳定性等研究，涉及的波要素沿水槽纵向变化且在垂直于水槽的横向保持不变。然而实验中当波长与水槽宽度满足一定关系时，可能出现明显的横向波动现象。本文针对对称指数型隆起地形，基于线性长波方程分别推导了其内沿水槽方向的纵波与垂直于水槽方向的横波的解析表达。水槽内对称指数地形上的纵波可以表示为第一类和第二类一阶贝塞尔函数的形式，并结合自由水面及速度连续条件最终得到其完整解。对称指数地形上分别存在偶对称和奇对称模态的横波，可表示为第一类ν阶贝塞尔函数的形式。偶对称...
2023, 45(6): 52-61.
doi: 10.12284/hyxb2023087
摘要:
帕里西维拉海盆是西太平洋地区最大、最典型的弧后盆地，根据帕里西维拉海盆的形态特征，将帕里西维拉海盆分为帕里西维拉海盆主盆地和帕里西维拉海盆南端。本文利用国际公开的重力数据和实测的多波束、浅地层剖面数据研究了帕里西维拉海盆南端的重力异常特征和海底地形特征，并进一步探讨了该区域的特殊性及成因机制。海底地形与地球物理特征研究表明，帕里西维拉海盆南端可划分为A、B、C、D、E 5个区域，分别代表海盆NE−SW向扩张形成的NW−SE向扩张构造、海盆E−W向扩张形成的N−S向扩张构造、海盆旋转过程中由北向南...
帕里西维拉海盆是西太平洋地区最大、最典型的弧后盆地，根据帕里西维拉海盆的形态特征，将帕里西维拉海盆分为帕里西维拉海盆主盆地和帕里西维拉海盆南端。本文利用国际公开的重力数据和实测的多波束、浅地层剖面数据研究了帕里西维拉海盆南端的重力异常特征和海底地形特征，并进一步探讨了该区域的特殊性及成因机制。海底地形与地球物理特征研究表明，帕里西维拉海盆南端可划分为A、B、C、D、E 5个区域，分别代表海盆NE−SW向扩张形成的NW−SE向扩张构造、海盆E−W向扩张形成的N−S向扩张构造、海盆旋转过程中由北向南...
2023, 45(6): 62-74.
doi: 10.12284/hyxb2023089
摘要:
海底麻坑是地层中流体沿着运移通道溢出海底，侵蚀海底沉积物形成的凹陷地貌。本文利用最新获取的船测高分辨率水深数据和浅地层剖面数据，对南海日积礁南侧海底麻坑分布及其发育规律进行了研究。基于高分辨率地貌学特征和浅地层剖面规律识别并统计了区内219个总体规模较大的麻坑，经分析发现，海水水深和麻坑规模具有较弱相关性：水深与麻坑直径、坑深呈不明显正相关，直径与内壁坡度呈不明显负相关。揭示了区内特殊地貌和麻坑的分布、形态、变化之间的内在关系：圆形和椭圆形普通麻坑多分布于海丘丘顶部位；半月型大型麻坑多分布于海丘...
海底麻坑是地层中流体沿着运移通道溢出海底，侵蚀海底沉积物形成的凹陷地貌。本文利用最新获取的船测高分辨率水深数据和浅地层剖面数据，对南海日积礁南侧海底麻坑分布及其发育规律进行了研究。基于高分辨率地貌学特征和浅地层剖面规律识别并统计了区内219个总体规模较大的麻坑，经分析发现，海水水深和麻坑规模具有较弱相关性：水深与麻坑直径、坑深呈不明显正相关，直径与内壁坡度呈不明显负相关。揭示了区内特殊地貌和麻坑的分布、形态、变化之间的内在关系：圆形和椭圆形普通麻坑多分布于海丘丘顶部位；半月型大型麻坑多分布于海丘...
2023, 45(6): 75-92.
doi: 10.12284/hyxb2023071
摘要:
九州−帕劳脊是古伊豆−小笠原−马里亚纳弧的重要组成，对其上基底岩石开展矿物学和岩石学研究可为理解洋内岛弧演化早期的岩石成因和岩浆活动特点提供重要线索。本文对九州−帕劳脊南段基底玄武岩中的单斜辉石斑晶和微晶开展详细的岩相学和原位主微量元素分析，结果表明，单斜辉石斑晶与微晶整体上具有相似的化学组分，为普通辉石及透辉石等种属，且亏损轻稀土元素，Eu负异常不明显。多数单斜辉石斑晶具有环带结构，可划分为简单环带及韵律性环带两类；从辉石核部到边部，MgO、FeO、Al2O3、TiO2含量与核部镁指数Mg#等...
九州−帕劳脊是古伊豆−小笠原−马里亚纳弧的重要组成，对其上基底岩石开展矿物学和岩石学研究可为理解洋内岛弧演化早期的岩石成因和岩浆活动特点提供重要线索。本文对九州−帕劳脊南段基底玄武岩中的单斜辉石斑晶和微晶开展详细的岩相学和原位主微量元素分析，结果表明，单斜辉石斑晶与微晶整体上具有相似的化学组分，为普通辉石及透辉石等种属，且亏损轻稀土元素，Eu负异常不明显。多数单斜辉石斑晶具有环带结构，可划分为简单环带及韵律性环带两类；从辉石核部到边部，MgO、FeO、Al2O3、TiO2含量与核部镁指数Mg#等...
2023, 45(6): 93-108.
doi: 10.12284/hyxb2023061
摘要:
相比于快速和中速扩张洋中脊，慢速和超慢速扩张洋中脊热液区通常含有丰富的金属硫化物资源。近年来的研究表明大洋中脊的扩张速率与矿石中金的品位呈明显的负相关，即超慢速扩张洋中脊热液区矿石中金的含量高。前人对龙旂热液区的构造环境以及硫化物组合进行了详细研究，但是对龙旂热液区硫化物中贵金属金的赋存形式和沉淀机制研究较少。本文对西南印度洋龙旂热液区中的硫化物进行了精细的矿物结构和微量元素分析，并探讨了金的赋存形式和沉淀机制。龙旂热液区的硫化物主要以黄铁矿为主，其次是黄铜矿和闪锌矿，黄铜矿普遍出溶等轴古巴矿，...
相比于快速和中速扩张洋中脊，慢速和超慢速扩张洋中脊热液区通常含有丰富的金属硫化物资源。近年来的研究表明大洋中脊的扩张速率与矿石中金的品位呈明显的负相关，即超慢速扩张洋中脊热液区矿石中金的含量高。前人对龙旂热液区的构造环境以及硫化物组合进行了详细研究，但是对龙旂热液区硫化物中贵金属金的赋存形式和沉淀机制研究较少。本文对西南印度洋龙旂热液区中的硫化物进行了精细的矿物结构和微量元素分析，并探讨了金的赋存形式和沉淀机制。龙旂热液区的硫化物主要以黄铁矿为主，其次是黄铜矿和闪锌矿，黄铜矿普遍出溶等轴古巴矿，...
2023, 45(6): 109-121.
doi: 10.12284/hyxb2023079
摘要:
根据太平洋海山群（中太平洋海山群、莱恩海山链）和西太平洋海山群（麦哲伦海山群、马尔库斯维克海山群、马绍尔海山群）5个海山群14座海山的185个富钴结壳样品的碲元素分析测试，研究了其组成特征、空间分布规律、赋存相态及资源潜力。结果表明，研究区富钴结壳中碲元素质量分数的变化范围为17.8～145.2 μg/g，平均值为47.4 μg/g；各海山群碲元素的含量范围及区域富集程度存在较大差异，富集程度由高到低依次为麦哲伦海山群、马绍尔海山群、马尔库斯维克海山群、中太平洋海山群和莱恩海山链，区域上呈现自西...
根据太平洋海山群（中太平洋海山群、莱恩海山链）和西太平洋海山群（麦哲伦海山群、马尔库斯维克海山群、马绍尔海山群）5个海山群14座海山的185个富钴结壳样品的碲元素分析测试，研究了其组成特征、空间分布规律、赋存相态及资源潜力。结果表明，研究区富钴结壳中碲元素质量分数的变化范围为17.8～145.2 μg/g，平均值为47.4 μg/g；各海山群碲元素的含量范围及区域富集程度存在较大差异，富集程度由高到低依次为麦哲伦海山群、马绍尔海山群、马尔库斯维克海山群、中太平洋海山群和莱恩海山链，区域上呈现自西...
2023, 45(6): 160-170.
doi: 10.12284/hyxb2023085
摘要:
本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石（35%）、坡缕石（20%）、蒙皂石（20%）、高岭石（16%）、绿泥石（10%）。根据沉积物黏土矿物相对含量和空间分布规律，可将研究区分为2个亚区（I区、II区）。I区覆盖研究区北部大部区域，物质来源主要为阿拉伯半岛、印度半岛西南部以及索马里海岸沙漠的风尘物质；II区位于研究区南部的塞舌尔群岛以东，主要接收塞舌尔高原风化物质。综合分析研...
本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石（35%）、坡缕石（20%）、蒙皂石（20%）、高岭石（16%）、绿泥石（10%）。根据沉积物黏土矿物相对含量和空间分布规律，可将研究区分为2个亚区（I区、II区）。I区覆盖研究区北部大部区域，物质来源主要为阿拉伯半岛、印度半岛西南部以及索马里海岸沙漠的风尘物质；II区位于研究区南部的塞舌尔群岛以东，主要接收塞舌尔高原风化物质。综合分析研...
2023, 45(6): 122-133.
doi: 10.12284/hyxb2023065
摘要:
波能装置−浮式防波堤是将浮式防波堤与波能转换装置集成，兼具防波消浪和捕获波浪能的集成装置，能够有效降低单一功能波能转换装置的成本。研究者们提出了许多波能装置−浮式防波堤的结构型式，其中非对称式浮体结构相比于对称式浮体结构，在单向入射波的水动力性能方面拥有一定的优势。本文针对导桩锚泊的非对称式方箱−三角形挡浪板和方箱−垂直挡浪板两种浮体结构型式，通过数值模拟的方式，对比分析其水动力特性和波能俘获特性。数值模型基于黏性流体理论，以Navier-Stokes方程为控制方程，并采用VOF方法和浸没边界法...
波能装置−浮式防波堤是将浮式防波堤与波能转换装置集成，兼具防波消浪和捕获波浪能的集成装置，能够有效降低单一功能波能转换装置的成本。研究者们提出了许多波能装置−浮式防波堤的结构型式，其中非对称式浮体结构相比于对称式浮体结构，在单向入射波的水动力性能方面拥有一定的优势。本文针对导桩锚泊的非对称式方箱−三角形挡浪板和方箱−垂直挡浪板两种浮体结构型式，通过数值模拟的方式，对比分析其水动力特性和波能俘获特性。数值模型基于黏性流体理论，以Navier-Stokes方程为控制方程，并采用VOF方法和浸没边界法...
2023, 45(6): 134-140.
doi: 10.12284/hyxb2023069
摘要:
中法海洋卫星散射计（CSCAT）丰富的观测几何信息为极地海冰遥感提供了新的机遇。本文提出一种适用于CSCAT的贝叶斯海冰识别算法，不需要构建海冰地球物理模式函数和计算后向散射系数离海冰地球物理模型函数（GMF）的距离，仅利用海面风场反演伴随的最小残差即可构建CSCAT海冰识别模型。研究结果与欧洲气象卫星组织的海冰边缘线产品进行了比较，表明2021年9月南极和北极区域逐日的海冰覆盖面积估计标准差分别为1%和7%，与其他卫星散射计的海冰识别结果基本一致。这种新的海冰识别方法具有模型参数少、处理速度快...
中法海洋卫星散射计（CSCAT）丰富的观测几何信息为极地海冰遥感提供了新的机遇。本文提出一种适用于CSCAT的贝叶斯海冰识别算法，不需要构建海冰地球物理模式函数和计算后向散射系数离海冰地球物理模型函数（GMF）的距离，仅利用海面风场反演伴随的最小残差即可构建CSCAT海冰识别模型。研究结果与欧洲气象卫星组织的海冰边缘线产品进行了比较，表明2021年9月南极和北极区域逐日的海冰覆盖面积估计标准差分别为1%和7%，与其他卫星散射计的海冰识别结果基本一致。这种新的海冰识别方法具有模型参数少、处理速度快...
2023, 45(6): 141-159.
doi: 10.12284/hyxb2023083
摘要:
围绕国内外机构发布的南极被动微波海冰密集度产品（PM-SIC）的差异和精度问题，应用MODIS和Sentinel-1反演的海冰密集度，对德国不莱梅大学（产品UB-AMSR2/ASI）、美国冰雪数据中心（产品NSIDC-SSMIS/NT、NSIDC-SSMIS/CDR、NSIDC-AMSR2/NT2）、欧洲气象卫星应用组织海洋与海冰卫星应用中心（产品OSI-SAF/BR-BST）、国家卫星海洋应用中心（产品NSOAS-SMR/NT）和国家卫星气象中心（产品NSMC-MWRI/NT2）发布的7种南极...
围绕国内外机构发布的南极被动微波海冰密集度产品（PM-SIC）的差异和精度问题，应用MODIS和Sentinel-1反演的海冰密集度，对德国不莱梅大学（产品UB-AMSR2/ASI）、美国冰雪数据中心（产品NSIDC-SSMIS/NT、NSIDC-SSMIS/CDR、NSIDC-AMSR2/NT2）、欧洲气象卫星应用组织海洋与海冰卫星应用中心（产品OSI-SAF/BR-BST）、国家卫星海洋应用中心（产品NSOAS-SMR/NT）和国家卫星气象中心（产品NSMC-MWRI/NT2）发布的7种南极...
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